等離子弧焊炬利用強電磁場使金屬電離,從而產生切口或焊縫。等離子弧焊機的電極位于焊炬體內。這樣可以將等離子弧和保護氣體分開,它將等離子弧焊接與鎢極氣體保護焊區別開來。等離子體以極高的速度和溫度通過銅孔。等離子弧達到近36032華氏度(約20000攝氏度)并達到接近聲音的速度。
保護氣體保護焊縫免受在等離子弧焊接過程中形成和冷卻的污染物。等離子弧通過銅孔的狹窄收縮而聚焦。這種增加的焦點使工藝比GTAW具有更高的電弧穩定性和能量集中度。此外,這種方法中使用的聚焦電弧允許該工藝用于自動化設備中,因此,無需在危險的焊接操作中對工人造成傷害。等離子弧焊接工藝也可根據關鍵部件進行改變:產生電弧的電流、等離子氣體的流速和銅孔的直徑。通過改變這些部件中的任何一個,等離子弧焊接可以獲得不同的結果和模式,等離子弧焊接過程中最常見的三種變化是微等離子體、熔入模式和小孔模式等離子弧焊接至少需要兩種氣體流動。這兩種氣體類型是等離子氣體和保護氣體。實際焊接過程中使用等離子氣體,保護氣體起到助焊劑的作用,保護焊縫不受外界大氣的影響。第三種氣體,稱為尾氣或反吹掃,在焊接某些金屬時也可能需要。雖然等離子弧焊接比鎢極氣體保護焊有進步,但也有一些缺點限制了它的使用。與鎢極氣體保護焊相比,這一工藝非常昂貴和復雜。等離子弧焊接需要對焊槍進行日常維護和更換噴孔。等離子弧焊接所用設備對操作員技能的要求也比鎢極氣體保護焊,這種工藝在配合偏差和公差方面不太寬容。
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